JPH04222697A - 水系処理用組成物 - Google Patents
水系処理用組成物Info
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- C02F5/14—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances containing phosphorus
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
成する不純物が原因となるスケールの沈積を抑制するた
めに該水系を処理するための組成物およびこのような組
成物により水系を処理する方法に関する。
洗浄装置において、水中の不純物として存在するカルシ
ウムまたはマグネシウムのような金属塩が原因になるス
ケールの沈積を抑制するために多数のスケール抑制添加
剤が提案されている。
塩類、ポリアクリル酸とその塩、ポリメタクリル酸とそ
の塩、ポリアクリルアミド、リグニンスルホン酸とその
塩、タンニン、ナフタレンスルホン酸−ホルムアルデヒ
ド縮合生成物、ホスホン酸とその塩、加水分解したポリ
無水マレイン酸とその塩そして無水マレイン酸の加水分
解したコポリマーとその塩を包含する。
ールの沈積を抑制する水または水系の処理方法が記述さ
れており、この方法は加水分解したポリ無水マレイン酸
またはその水溶性の塩の20ないし85重量%とポリア
クリル酸もしくはポリメタクリル酸、もしくはそれらの
水溶性の塩の15ないし80重量%の配合物を水もしく
は水系に添加することを特徴とし、この場合これらの高
分子は1000ないし50,000、好ましくは10,
000もしくは25,000のの平均分子量を持つ。
の加水分解したホモポリマー、特に400ないし800
の平均分子量を持つホモポリマーを、800ないし95
00の平均分子量を持つカルボキシル基を含有するアク
リルポリマーと混合して、水処理のために使用すると;
加水分解した無水マレイン酸の高い比率を含有するもの
からアクリルポリマーの高い比率を含有するものに亘る
混合物について、スケール抑制の相乗硬化が得られる。
質(threshold properties) を
示し、この混合物を溶解して含有している水性の液体と
接触している金属表面への、例えば加熱または冷却系に
おける金属表面への非常によい表面吸着を発揮する。か
くしてこのような表面が高度に防護される。
成する不純物が原因となるスケールの沈積を抑制するた
めに該水系を処理するための組成物であって;(A)4
00ないし800の平均分子量を持つ無水マレイン酸の
加水分解したホモポリマーまたはその水溶性の塩;およ
び (B)ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、少なくとも
二種のアクリルモノマーのコポリマーであって該モノマ
ーの一種がアクリル酸もしくはメタクリル酸であるコポ
リマー、ビニルカルボキシレートもしくはスチレンを伴
うアクリル酸もしくはメタクリル酸のコポリマー、ホス
フィノアクリル酸テロマーもしくはホスフィノメタクリ
ル酸テロマー、またはカルボキシル基を含有するアクリ
ルポリマーの水溶性の塩から選択された800ないし9
500の平均分子量を持つカルボキシル基を含有するア
クリルポリマーを含有する組成物を提供する。
A)は400ないし800、好ましくは400ないし8
00の平均分子量を持っていてよい。これは、例えば英
国特許GB1369429号および米国特許US391
9258号に記述されているように、トルエンまたはキ
シレンのような「活性」の溶媒中での無水マレイン酸の
重合とそれに次ぐ加水分解により製造できる。ホモポリ
マーの加水分解は、水または希釈した酸またはアルカリ
を使用して行えるので、加水分解物はカルボン酸または
その塩であり得る。加水分解生成物を製造したままでま
たは、それがカルボン酸の型である場合は、これを水溶
性の形、例えばアルカリ金属塩またはアンモニウム塩に
、使用前に変換してもよい。
クリル酸とその水溶性塩;ポリメタクリル酸とその水溶
性塩;少なくとも他の一種のアクリルモノマー、例えば
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソ
プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチ
ルヘキシルおよび該当するメタクリル酸エステル類のよ
うなアクリル酸またはメタクリル酸のアルキルもしくは
ヒドロキシアルキルエステル;アクリルアミド、メタク
リルアミド、アクリロニトリルおよびメタクリロニトリ
ルとのアクリル酸もしくはメタクリル酸のコポリマー;
酢酸ビニルまたはプロピオン酸ビニルのようなモノカル
ボン酸のビニルエステルとの、またはスチレンそのもの
、α−メチルスチレンまたはp−メチルスチレンのよう
なスチレンとのアクリル酸またはメタクリル酸のコポリ
マー;上述のコポリマーの水溶性塩;英国特許GB14
58235号および1495688号に記載のようなテ
ロマーを包含するホスフィノアクリル酸テロマーおよび
ホスフィノメタクリル酸テロマー;そして欧州特許EP
0150706号に記載のようなカルボキシル−もしく
はスルホン酸基含有のエチレン性のモノマーを伴うホス
フィノアクリル酸またはホスフィノメタクリル酸のコテ
ロマーおよびこれらのテロマーの水溶性塩;およびこの
ようなアクリルポリマーの二種以上の混合物を包含する
。アクリルポリマー(B)の適当な水溶性の塩は、アル
カリ金属またはアンモニウム塩を包含する。
リル酸の重合によりまたはアクリル酸のエステルもしく
はアミドのポリマーの加水分解により得てよいポリアク
リル酸、ポリアクリル酸の水溶性塩、英国特許GB14
58235号および1495688号に記載のようなホ
スフィノアクリル酸テロマーおよびこのようなテロマー
の水溶性塩である。
概して1000ないし9500、更に通常には3000
ないし6000である。
分の重量比、例えば 10/90 および 90
/10 の間の重量比で得られる。好ましくは、加水
分解したホモポリマー(A)/アクリルポリマー(B)
の重量比は 25/75 ないし75/25
である。これらの限界内では、最適比はアクリルポリ
マー(B)の性質と水系に添加した組成物の量に従って
変化する。例えば、25/75、50/50 および
75/25 の比率で使用するとよい。
添加することを特徴とする水系の処理方法も提供する。 スケールの沈積を抑制するために水系に添加する組成物
の量は重量で0.1ないし100ppm 、好ましくは
0.5ないし20ppm である。
ウム、バリウムまたはストロンチウム陽イオンと、硫酸
、炭酸、水酸化物、リン酸またはケイ酸陰イオンから誘
導されるスケールを形成する塩の沈積を抑制するのに特
に効果がある。
にまたは部分的に水であってよい。特に興味のあるのは
、冷却水系、蒸気発生系、海水蒸発器、逆浸透装置、ビ
ン洗浄装置、パルプ・紙製造装置、砂糖蒸発装置、土壌
灌漑系、静水炊事道具、ガススクラバー装置、排煙脱硫
系、閉鎖循環加熱系、水溶液を使用する冷凍系、油製造
および穿孔系、油精留器、廃物処理装置、結晶化装置、
金属回収系および写真現像浴等である。
処理に有用であると知られている他の物質と組み合わせ
て使用してよい。冷却水系、空調系、蒸気発生系、海水
蒸発系、静水炊事道具、そして閉鎖循環加熱もしくは冷
凍系のような系の処理では、例えば下記のような耐蝕剤
が使用されてもよい。
酸塩;ホスホン酸類とその塩類、例えばヒドロキシエチ
ルジホスホン酸(HEDP)、ニトリロトリスメチレン
ホスホン酸およびメチルアミノジメチレンホスホノカル
ボン酸およびそれらの塩、例えば、西独特許公開公報2
632774号に記述されているそれら、ヒドロキシホ
スホノ酢酸、2−ホスホノブタン−1,2,4−トリ−
カルボン酸そして英国特許GB1572406号に公開
されているそれら;硝酸塩類、例えば硝酸ナトリウム;
亜硝酸塩類、例えば亜硝酸ナトリウム;モリブデン酸塩
類、例えばモリブデン酸ナトリウム;タングステン酸塩
類;ケイ酸塩類、例えばケイ酸ナトリウム;ベンゾトリ
アゾール,ビス−ベンゾトリアゾールまたは銅不活性化
のベンゾトリアゾールまたはトルトリアゾール誘導体ま
たはそれらのマンニッヒ塩基誘導体;メルカプトベンゾ
トリアゾール類;N−アシルザルコシン類;N−アシル
イミノジ酢酸類;エタノールアミン類;脂肪族アミン類
、およびポリカルボン酸類、例えば、例えばアクリル酸
エチル、酢酸ビニルまたはスルホン化スチレンとの無水
マレイン酸のコポリマー。
使用される組成物は、別の分散剤および/または限界剤
(threshold agents)と組み合わせて
使用してもよい。それらは、例えば加水分解したポリア
クリロニトリル、リグニンスルホン酸とその塩、タンニ
ン、ナフタレンスルホン酸/ホルムアルデヒド縮合生成
物、デンプンとその誘導体、セルロース、スチレン/無
水マレイン酸コポリマーおよびスルホン化スチレンホモ
ポリマー、例えば米国特許明細書第4374733号に
記載されているそれらおよびこれらの組み合わせである
。例えば、2−ホスホノ−ブタン−1,2,4−トリ−
カルボン酸(PBSAM),ヒドロキシエチルジホスホ
ン酸(HEDP)、アルキルホスホン酸類、ヒドロキシ
ホスホノ酢酸、1−アミノアルキル−1,1−ジホスホ
ン酸およびその塩、そしてポリリン酸のアルカリ金属塩
のような特別な限界剤(threshold agen
ts)も使用されてもよい。
種以上のマレイン酸のコポリマー、特にアクリル酸エチ
ルと酢酸ビニルとのターポリマー、または置換したコポ
リマー、ヒドロキシホスホノ酢酸、HEDP、PBSA
M、トルトリアゾールのようなトリアゾール類、モリブ
デン酸塩類および硝酸塩類と共に本発明の組成物を包含
するそれらである。
の物質は、アルカリ金属のオルトリン酸塩類と炭酸塩類
のような沈澱剤;アルカリ金属亜硫酸塩類とヒドラジン
類のような酸素捕獲剤;ニトリロ酢酸とその塩類のよう
な金属イオン封鎖剤;シリコーン類、例えばポリジメチ
ルシロキサン類、ジステアリルセバシン酸アミド、ジス
テアリルアジピン酸アミドおよびカプリルアルコールの
ような脂肪族アルコールに付加したエチレンジオキシド
および/またはプロピレンオキシド縮合物およびそれら
のエチレンオキシド縮合物のような消泡剤;そして殺生
物剤、例えばアミン類、第四アンモニウム化合物類、ク
ロロフェノール類、スルホン類、メチレンビスチオシア
ナート類およびカーバメート類のような含硫黄化合物、
イソチアゾロン類、臭素化プロピオンアミド類、トリア
ジン類、ホスホニウム化合物類、塩素と塩素放出剤、お
よび臭素と臭素放出剤、そしてトリブチル錫オキシドの
ような有機金属化合物である。
施例中に記載の分子量は平均分子量である。
た無水マレイン酸ホモポリマー、分子量4510を持つ
ポリアクリル酸および両方のポリマーを含有する組成物
の1ppm の濃度で添加する水性の条件下でのスケー
ル抑制能を比較するために管閉塞実験を行う。試験する
抑制剤を下記の2種の溶液から製造した合成海水と混合
する。
40 g/リッ
トル CaCl2 ・2H2 O
3.08g/リットル
MgCl2 ・6H2 O
12.2 g リットル
KCl
1.6 g/リットル
Na2 SO4
8.25g/リットル
24】 溶液2 NaCl
3.06g/リットル
Na2 CO3
0.69g/リットル
さ1mそして内径1.1mmの銅−ニッケルコイル内に
ポンプで送付する。管の内側のスケールの沈着は、液体
の速度の増加と圧の増加をもたらす。管断面の圧変化は
、圧測定・制御単位内のセラミック圧センサーを使用し
て追跡される。
。ここで、□で記した点を伴う線(plot) は、無
水マレイン酸ホモポリマー(A)の変化を示し;+で記
した点を伴う線(plot) は、ポリアクリル酸(B
)の変化を示し;◇で記した点を伴う線(plot)
は、A/Bの重量比が25/75であるもののの変化を
示し; △で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が50/50であるもののの変化を示し; ×で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が75/25であるもののの変化を示す。本発明の組
成物を使用して得られる相乗効果はこれらの線から明瞭
である。
ン酸ホモポリマー、分子量9370のポリアクリル酸の
ナトリウム塩そして両方のポリマーの混合物を含有する
本発明の組成物の1ppm の濃度でのスケール抑制能
を比較するために、同じ大きさの異なる種類の銅−ニッ
ケルコイルを使用する以外は、実施例1の試験手順を繰
り返す。
(plot) は、無水マレイン酸ホモポリマー(A)
の変化(デルタ圧)を示し; +で記した点を伴う線(plot) は、ポリアクリル
酸(B)の変化を示し; ◇で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が25/75であるもののの変化を示し; △で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が50/50であるもののの変化を示す。本発明の組
成物を使用して得られる相乗効果はこれらの線から明瞭
である。異なる種類のコイルを使用すると、無水マレイ
ン酸のホモポリマーの値は実施例1のそれと異なる。図
2の線(プロット)の尺度は、図1のそれと異なる。
ン酸ホモポリマー、分子量1890のポリアクリル酸そ
して両方のポリマーの混合物を含有する本発明の組成物
の1ppm の濃度でのスケール抑制能を比較するため
に、実施例1の試験手順を繰り返す。
(plot) は、無水マレイン酸ホモポリマー(A)
の変化(デルタ圧)を示し; +で記した点を伴う線(plot) は、ポリアクリル
酸(B)の変化を示し; ◇で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が25/75であるもののの変化を示し; △で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が50/50であるもののの変化を示し; ×で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が75/25であるもののの変化を示す。これらの線
から得られた相乗効果は明瞭である。
ン酸ホモポリマー(A)、分子量3500のホスフィノ
アクリル酸テロマー(B)そしてホモポリマー(A)と
テロマー(B)の混合物を含有する本発明の組成物の1
ppm の濃度でのスケール抑制能を比較するために、
実施例1の試験手順を繰り返す。
(plot) は、ホモポリマー(A)の変化(デルタ
圧)を示し; +で記した点を伴う線(plot) は、テロマー(B
)の変化を示し; ◇で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が25/75であるもののの変化を示し; △で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が50/50であるもののの変化を示し; ×で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が75/25であるもののの変化を示す。これらの線
から得られた相乗効果は明瞭である。
ン酸ホモポリマー(A)、分子量1000のホスフィノ
アクリル酸テロマー(B)そしてホモポリマー(A)と
テロマー(B)の混合物を含有する本発明の組成物の1
ppm の濃度でのスケール抑制能を比較するために、
実施例1の試験手順を繰り返す。
(plot) は、ホモポリマー(A)の変化(デルタ
圧)を示し; +で記した点を伴う線(plot) は、テロマー(B
)の変化を示し; ◇で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が25/75であるもののの変化を示し; △で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が50/50であるもののの変化を示し; ×で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が75/25であるもののの変化を示す。これらの線
から得られた相乗効果は明瞭である。
であって、縦軸は圧の変化を示し、横軸は経過時間を示
す。
酸ホモポリマー(A)の変化(デルタ圧)を示す。 +で記した点を伴う線(plot) は、ポリアクリル
酸(B)の変化を示す。 ◇で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が25/75であるもののの変化を示す。 △で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が50/50であるもののの変化を示す。 ×で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が75/25であるもののの変化を示す。
であって、縦軸は圧の変化を示し、横軸は経過時間を示
す。
酸ホモポリマー(A)(デルタ圧)の変化を示す。 +で記した点を伴う線(plot) は、ポリアクリル
酸(B)の変化を示す。 ◇で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が25/75であるもののの変化を示す。 △で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が50/50であるもののの変化を示す。
であって、縦軸は圧の変化を示し、横軸は経過時間を示
す。
酸ホモポリマー(A)の変化(デルタ圧)を示す。 +で記した点を伴う線(plot) は、ポリアクリル
酸(B)の変化を示す。 ◇で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が25/75であるもののの変化を示す。 △で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が50/50であるもののの変化を示す。 ×で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が75/25であるもののの変化を示す。
であって、縦軸は圧の変化を示し、横軸は経過時間を示
す。
(A)の変化(デルタ圧)を示す。 +で記した点を伴う線(plot) は、テロマー(B
)の変化を示す。 ◇で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が25/75であるもののの変化を示す。 △で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が50/50であるもののの変化を示す。 ×で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が75/25であるもののの変化を示す。
であって、縦軸は圧の変化を示し、横軸は経過時間を示
す。
(A)の変化(デルタ圧)を示す。 +で記した点を伴う線(plot) は、テロマー(B
)の変化を示す。 ◇で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が25/75であるもののの変化を示す。 △で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が50/50であるもののの変化を示す。 ×で記した点を伴う線(plot) は、A/Bの重量
比が75/25であるもののの変化を示す。
Claims (15)
- 【請求項1】水系中のスケールを形成する不純物が原因
となるスケールの沈積を抑制するために該水系を処理す
るための組成物であって; (A)400ないし800の平均分子量を持つ無水マレ
イン酸の加水分解したホモポリマーまたはその水溶性の
塩;および (B)ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、少なくとも
二種のアクリルモノマーのコポリマーであって該モノマ
ーの一種がアクリル酸もしくはメタクリル酸であるコポ
リマー、ビニルカルボキシレートもしくはスチレンを伴
うアクリル酸もしくはメタクリル酸のコポリマー、ホス
フィノアクリル酸テロマーもしくはホスフィノメタクリ
ル酸テロマー、またはカルボキシル基を含有するアクリ
ルポリマーの水溶性の塩から選択された800ないし9
500の平均分子量を持つカルボキシル基を含有するア
クリルポリマーを含有することを特徴とする組成物。 - 【請求項2】加水分解したホモポリマー(A)が500
ないし700の平均分子量を持つ請求項1記載ノ組成物
。 - 【請求項3】アクリルポリマー(B)が、ポリアクリル
酸、ポリアクリル酸の水溶性塩、ホスフィノアクリル酸
テロマーまたは該テロマーの水溶性塩である請求項1記
載の組成物。 - 【請求項4】アクリルポリマー(B)の平均分子量が1
000ないし9500である請求項1記載の組成物。 - 【請求項5】アクリルポリマー(B)の平均分子量が3
000ないし6000である請求項1記載の組成物。 - 【請求項6】加水分解したホモポリマー(A)/アクリ
ル酸ポリマー(B)の重量比が 25/75 ない
し 75/25である請求項1記載の組成物。 - 【請求項7】水系に請求項1記載の組成物を添加するこ
とを特徴とする水系処理方法。 - 【請求項8】添加される組成物の量が重量で0.1ない
し100ppm である請求項7記載の方法。 - 【請求項9】添加される組成物の量が重量で0.5ない
し20ppm である請求項8記載の方法。 - 【請求項10】加水分解したホモポリマー(A)が50
0ないし700の平均分子量を持つ請求項7記載の方法
。 - 【請求項11】アクリルポリマー(B)が、ポリアクリ
ル酸、ポリアクリル酸の水溶性塩、ホスフィノアクリル
酸テロマーまたは該テロマーの水溶性塩である請求項7
記載の方法。 - 【請求項12】アクリルポリマー(B)の平均分子量が
1000ないし9500である請求項7記載の方法。 - 【請求項13】アクリルポリマー(B)の平均分子量が
3000ないし6000である請求項12記載の方法。 - 【請求項14】(A)/(B)の重量比が 25/7
5 ないし 75/25である請求項7記載の方法
。 - 【請求項15】水系がカルシウム、マグネシウム、バリ
ウムまたはストロンチウム陽イオンから選ばれた陽イオ
ンおよび硫酸、炭酸、水酸化物、リン酸またはケイ酸陰
イオンから選択された陰イオンを含有する請求項7記載
の方法。
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